(57)【要約】  【課題】大型化したり高価になったりすることなく、分級点の変更できる範囲をより大きくすることが可能なハイドロサイクロン分級装置を提供する。  【解決手段】ハイドロサイクロン分級装置であって、上方の円筒状の中空部と、その下方の下部が小径となる円錐状の中空部とを組み合わせた形状のサイクロン本体と、円筒状の中空部に接線方向からスラリーを供給する供給口と、円錐状の中空部の下端に位置し、粗粉を媒体の一部とともに排出する下部排出口と、サイクロン本体の中央に上方から垂下して配置され、微粉を媒体の残部とともに排出する上部排出口と、円筒状の中空部の上端に位置し、前記スラリー供給方向に回転する天板とを有することを特徴とするもの。天板には、促流または整流用の部材を設けることが好ましい。【選択図】図２
2005007389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリー中に分散した固体粒子を粒度の大きさまたは比重の大きさによって分級するハイドロサイクロン分級装置であって、
上方に配置された円筒状の中空部と、その下方に配置され、下部が小径となる円錐状の中空部とを組み合わせた形状の中空部を有するサイクロン本体と、
このサイクロン本体の上方に配置された前記円筒状の中空部に、接線方向から前記固体粒子を分散した前記スラリーを供給する供給口と、
前記サイクロン本体の下方に配置された前記円錐状の中空部の下端に位置し、粒度または比重の大きな固体粒子を前記スラリーの媒体の一部とともに排出する下部排出口と、
前記サイクロン本体の中央に上方から垂下して配置され、粒度または比重の小さな固体粒子を前記スラリーの媒体の残部とともに排出する上部排出口と、
前記サイクロン本体の上方に配置された前記円筒状の中空部の上端に位置し、前記スラリー供給方向に回転する天板とを有することを特徴とするハイドロサイクロン分級装置。
【請求項２】
前記天板が円盤状であって、独立した駆動源によって駆動されることを特徴とする請求項１に記載のハイドロサイクロン分級装置。
【請求項３】
前記天板の回転速度が可変であることを特徴とする請求項１または２に記載のハイドロサイクロン分級装置。
【請求項４】
前記天板には、その下面に複数の促流部材が配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイドロサイクロン分級装置。
【請求項５】
前記天板の下面には、前記サイクロン本体の上方に配置された前記円筒状の中空部との間に所定の間隙を有するとともに、前記天板の下方向に所定の高さを有する円筒状の整流部材が配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイドロサイクロン分級装置。
【請求項６】
前記サイクロン本体の上方に配置された円筒状の中空部の内径ｄ０と、前記整流部材の回転円筒部の外径Ｄ０並びにその高さＨ０、前記スラリーの供給口の内径ｈ０の間に、下記の関係が成立することを特徴とする請求項５に記載のハイドロサイクロン分級装置。
Ｈ０≧ｈ０                                         ……（１）
０.７ｄ０≦Ｄ０≦０.９５ｄ０                       ……（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリー中に分散した固体粒子を粒度の大きさまたは比重の大きさによって分級するハイドロサイクロン分級装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイドロサイクロン分級装置は、固体粒子を分散した流体（以下、スラリーという）中に分散した固体粒子を、粒度の大きさまたは比重の大きさによって分級するものであって、固体粒子を分散する媒体として液体を使用するものである。このため、媒体である液体とこの液体に分散される固体粒子との比重差を小さくすることができ、また、液体の粘性は気体に比較すると著しく大きいので、同じ粒度の固体粒子を分級する場合には、気体を媒体とする乾式サイクロン分級装置に比べて、サイクロン本体の胴径を著しく小さくすることができる長所を有している。
【０００３】
乾式サイクロン分級装置では、回転羽根を設置して、この回転羽根の回転数を変えることによって分級点を変えることが知られている。しかし、ハイドロサイクロン分級装置では、サイクロン本体の胴径が小さいので回転羽根の径も極端に小さくなり、加工が困難になるとともに、媒体の粘性が高いので、供給口から供給されるスラリーの流れを乱す結果となり、高い精度で分級することが困難になって、乾式サイクロン分級装置と同様に回転羽根を設置して、これで分級点を変えることは実用上困難であった。
【０００４】
一方、ハイドロサイクロン分級装置では、分級点が供給口から供給れされるスラリーの流速の平方根に比例するので、供給口から供給されるスラリーの量を増減することによってスラリーの流速を増減して、分級点を変えることができることが知られている。しかし、スラリーの流速を大幅に増減すると分級装置の性能が極端に低下するので、この方法でも分級点を大幅に変えることは実用上困難であった。
【０００５】
このため、ハイドロサイクロン分級装置では、サイクロン本体の胴径を変えることによって分級点を変えることが一般的であった。すなわち、供給されるスラリーの流速が同じときには、胴径が小さくなるに従って旋回流の半径が小さくなって角速度が大きくなり、固体粒子に大きな遠心力を与えることになるので分級点が小さくなることが知られている。しかしながら、分級点を変えるためにサイクロン本体の胴径を変えるのでは、分級点の変更に手間が掛かるばかりでなく、分級点を変更するたびにサイクロン本体を新たに製造しなければならず、非常に高価で面倒なものとならざるを得なかった。
【０００６】
このため、ハイドロサイクロン分級装置に付加的な装置を追加することによって分級点を変える試みが行われてきた。例えば、非特許文献１に開示されている液体サイクロンが、その一例である。
【０００７】
図１３は、このような試みの一例を示す実験装置として、上述の非特許文献１に開示されている装置の概要を示すものである。この装置では、サイクロン本体６０の形状は、従来技術と同様に、上方に配置された円筒状の中空部６２と、その下方に配置され、下部が小径となる円錐状の中空部６４とを組み合わせた形状であって、円筒状の中空部６２の上部に接線方向からスラリーを供給する供給口６６が、円錐状の中空部６４の下端に粒度または比重の大きな固体粒子をスラリーの媒体の一部とともに排出する下部排出口６８が、円筒状の中空部６２の上端に粒度または比重の小さな固体粒子をスラリーの媒体の残部とともに排出する上部排出口７０が配置されている。
【０００８】
そして、このサイクロン本体６０の下方に配置された円錐状の中空部６４のさらに下方に、第２のサイクロン本体７２が配置されている。この第２のサイクロン本体７２は、サイクロン本体６０と同様に、円筒状の中空部と円錐状の中空部とを組み合わせた形状であって、サイクロン本体６０の下端に配置された下部排出口６８との接合部に、上下方向に位置を調節可能な円錐型障害物７４が配置されており、この円錐型障害物７４のほぼ下端に相当する位置に、円筒状の中空部に接線方向からブローアップ用の媒体（水）を供給する第２の供給口７６を設け、円錐状の中空部の下端に第２の下部排出口７８を設けたものである。
【０００９】
この従来技術のハイドロサイクロン分級装置では、実験装置なので、分級するために供給されるスラリーはスラリー槽８０に貯留されており、ポンプ８２でサイクロン本体６０の供給口６６に供給され、第２のサイクロン本体７２の第２の供給口７６からは、ブローアップ用の媒体（水）のみがポンプ８４によって供給される。そして、分級された微粉を含む媒体は上部排出口７０から排出されて貯留槽８６に貯留され、分級された粗粉を含む媒体は第２の下部排出口７８から排出されて貯留槽８８に貯留されて、濾過された媒体のみがスラリー槽８０に戻される。ここで、符号９０と９２は、それぞれ供給されるスラリーと媒体の流量を測定する流量計、９４はスラリー槽８０内のスラリーの固体粒子の量を一定に制御して供給する固体粒子の供給装置である。
【００１０】
この実験装置では、スラリーの媒体として水を使用し、固体粒子としてシリカ（質量中位径２０μｍ、真密度２．２ｇ／ｃｍ3 ）を使用したものであって、水にシリカを分散したスラリーをスラリー槽８０に貯留し、ポンプ８２でサイクロン本体６０の供給口６６に供給する。そして、サイクロン本体６０で分級された固体粒子は、粒度の小さな固体粒子が微粉として上部排出口７０から排出され、粒度の大きな固体粒子は粗粉として流下して、第２のサイクロン本体７２に供給される。
【００１１】
第２のサイクロン本体７２では、円錐型障害物７４を上下することによって第２のサイクロン本体７２に供給されるスラリーの流下量が制御されるとともに、円錐型障害物７４によって外周方向に向かって拡げられ、第２の供給口７６から供給される追加の媒体によってスラリーの流速が加速されるので、微粉を含む媒体の一部がサイクロン本体６０に戻され、粗粉を含む媒体のみが第２のサイクロン本体７２の第２の下部排出口７８から排出される。
【００１２】
このように構成されたハイドロサイクロン分級装置は、サイクロン本体６０の円錐状の中空部６４の下側に、円錐型障害物７４と第２の供給口７６とを有する第２のサイクロン本体７２を設け、この第２のサイクロン本体７２に設けられた円錐型障害物７４を上下して円錐状の中空部６４の下端に挿入する挿入量を変化させ、あるいは第２の供給口７６から供給される媒体（水）の流速を変化させることによって分級点を変更することができる。
【００１３】
しかしながら、上述のハイドロサイクロン分級装置においては、円錐型障害物７４や第２の供給口７６を有する第２のサイクロン本体７２を追加して設けなければならないので、大型化するとともに高価になることは避けられず、また、分級点の変更できる範囲も１〜２μｍ程度と非常に狭いので、依然として、分級点を変更することができるハイドロサイクロン分級装置として好適なものということはできない。
【００１４】
【非特許文献１】粉体工学会誌  vol.34（1997年） No.9．690-696頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、前述の問題点を解決して、第２のサイクロン本体を設けることなく、大型化したり高価になったりすることを避けるとともに、分級点の変更できる範囲をより大きくした、分級点を変更することが可能なハイドロサイクロン分級装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
これらの課題を解決するために、本発明のハイドロサイクロン分級装置は、スラリー中に分散した固体粒子を粒度の大きさまたは比重の大きさによって分級するハイドロサイクロン分級装置であって、上方に配置された円筒状の中空部と、その下方に配置され、下部が小径となる円錐状の中空部とを組み合わせた形状の中空部を有するサイクロン本体と、このサイクロン本体の上方に配置された前記円筒状の中空部に、接線方向から前記固体粒子を分散した前記スラリーを供給する供給口と、前記サイクロン本体の下方に配置された前記円錐状の中空部の下端に位置し、粒度または比重の大きな固体粒子を前記スラリーの媒体の一部とともに排出する下部排出口と、前記サイクロン本体の中央に上方から垂下して配置され、粒度または比重の小さな固体粒子を前記スラリーの媒体の残部とともに排出する上部排出口と、前記サイクロン本体の上方に配置された前記円筒状の中空部の上端に位置し、前記スラリー供給方向に回転する天板とを有することを特徴とするものである。
【００１７】
ここで、前記天板が円盤状であって、独立した駆動源によって駆動されることが好ましく、その回転速度が可変であることが好ましい。
なお、前記上部排出口は固定されていてもよく、また、前記天板と一体的に回転するように構成されていてもよい。
【００１８】
さらに、前記天板には、その下面に複数の促流部材が配設されていることが好ましい。なお、ここで、促流部材とは、前記天板の回転に伴って形成されるスラリーの流れを効果的に増強するための部材であって、その配設枚数，形状・寸法等は、特に限定されない。
【００１９】
さらに、前記天板の下面には、前記サイクロン本体の上方に配置された前記円筒状の中空部との間に所定の間隙を有するとともに、前記天板の下方向に所定の高さを有する円筒状の整流部材が配設されていることが好ましい。なお、ここで、整流部材とは、前記促流部材と同様に、前記天板の回転に伴って形成されるスラリーの流れをより効果的に増強するための部材である。
【００２０】
なお、前記サイクロン本体の上方に配置された円筒状の中空部の内径ｄ０と、前記整流部材の回転円筒部の外径Ｄ０並びにその高さＨ０、前記スラリーの供給口の内径ｈ０の間に、下記の関係が成立することが好ましい。
Ｈ０≧ｈ０                                         ……（１）
０.７ｄ０≦Ｄ０≦０.９５ｄ０                       ……（２）
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、天板とその駆動源を追加することによって分級点を変更するものであり、これによれば、装置が大型化したり高価になったりすることを避けるとともに、分級点を変更できる範囲をより大きくすることが可能なハイドロサイクロン分級装置を提供することができる。なお、本発明に係るハイドロサイクロン分級装置においては、上記天板の下面に後述するような促流部材もしくは整流部材を付加することにより、その分級精度をさらに向上させることが可能であるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係るハイドロサイクロン分級装置について、添付の図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置を示す正面断面図であり、図２は図１のハイドロサイクロン分級装置における要部の詳細を示す拡大断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は本実施例に係るハイドロサイクロン分級装置を採用した実験装置の全体を示す模式図、図５は天板の回転数と分級点との関係を示すグラフである。
【００２４】
図１および図２に示すように、本実施例に係るハイドロサイクロン分級装置１０は、スラリー中に分散させた固体粒子を粒度の大きさまたは比重の大きさによって分級するハイドロサイクロン分級装置であって、サイクロン本体１２として、従来技術として周知のハイドロサイクロン分級装置と同様に、上方に配置された円筒状の中空部１４と、その下方に配置され、下部が小径となる円錐状の中空部１６とを組み合わせた形状の中空部を有している。
【００２５】
そして、このサイクロン本体１２の上方に配置された円筒状の中空部１４の上端には、図３に示すように、円筒状の中空部１４の接線方向からスラリーを供給する供給口１８が設けられており、サイクロン本体１２の下方に配置された円錐状の中空部１６の下端には、粒度または比重の大きな固体粒子を媒体となる液体の一部とともに排出する下部排出口２０が設けられている。
【００２６】
さらに、サイクロン本体１２の中心には、上方から垂下して配置され、粒度または比重の小さな固体粒子を媒体となる液体の残部とともに排出する上部排出口２２が設けられている。なお、ここでは、上述の上部排出口２２は、架台２４に固定されたプーリ・カバー２６に固定されており、回転しないように構成されている。一方、サイクロン本体１２の上方に配置された円筒状の中空部１４の上端には、独立した駆動源によって駆動される天板２８が設けられている。
【００２７】
この天板２８は円盤状に形成されており、上部排出口２２の外周にボールベアリング３０で回転可能に支持された従動プーリ３２に、従動プーリ３２とともに回転するように固定されている。この従動プーリ３２は、図１の右側に描かれたモータ３４で駆動される駆動プーリ３６によって、ベルト３８を介して駆動されるものであって、天板２８を任意の速度で駆動するために、モータ３４を可変速モータとして、天板２８の回転数を任意に調整できるように構成されている。
【００２８】
なお、上述の、上部排出口２２と従動プーリ３２との間、および、この従動プーリ３２とサイクロン本体１２（実際には、その上方に配置された円筒状の中空部１４）との間は、それぞれ、シール部材２９ａ，２９ｂにより、サイクロン本体１２内にスラリーが導入されても、これが駆動機構部側に漏洩しないように構成されている。
【００２９】
ここで、図示の上部排出口２２は、ボールベアリング３０の支持部２２ａと上部排出口２２となる中空の管２２ｂとが一体に描かれているが、製作を容易にするために、ボールベアリング３０の支持部２２ａに中空の管２２ｂを圧入して構成することができる。さらに、サイクロン本体１２に挿入された上部排出口２２の挿入端（中空の管２２ｂの下端）の高さを最適な高さに調整することを可能にするためには、上部排出口２２の支持部２２ａと中空の管２２ｂとを軸方向に移動可能にして、挿入端の高さを調整可能とすることが望ましい。
【００３０】
天板２８は、任意の速度で、スラリー供給方向に沿って回転してスラリーの回転移動速度を加速するものであり、この天板２８と媒体（スラリー）との摩擦を大きくして効率的にスラリーの供給速度を加速するために、天板２８の下面を粗面としたり、さらには、より積極的に凹凸を形成したりすることができる。
【００３１】
図４は、本実施形態に係るハイドロサイクロン分級装置１０を採用した実験装置の全体構成を示す模式図である。なお、ここでは、天板２８としては、図３に示した、天板２８の下面が平滑なものを用いている。
ここで、サイクロン本体１２を下記の寸法で製作して実験を行った。
円筒状の中空部１４の直径                ：φ４０ｍｍ
円筒状の中空部１４の長さ                ：４０ｍｍ
円錐状の中空部１６の下端の直径          ：φ１０ｍｍ
円錐状の中空部１６の長さ                ：８６ｍｍ
供給口１８の内寸法                      ：１０ｍｍ×１０ｍｍ
下部排出口２０および上部排出口２２の内径：φ７ｍｍ
【００３２】
また、この実験では、スラリーの媒体として水道水を使用し、固体粒子としてシリカ（質量中位径２０μｍ、真密度２．２ｇ／ｃｍ３ ）を使用した。そして、前述の、非特許文献１における実験と同様の実験装置を構成して実験を行った。すなわち、図４に示すように、水道水にシリカを分散したスラリーをスラリー槽４０に貯留し、ポンプ４２でこのスラリーをサイクロン本体１２に供給する。
【００３３】
スラリーは、流量計４４で流量を測定してサイクロン本体１２の供給口１８に供給され、サイクロン本体１２で分級された粗粉とともに下部排出口２０から排出される媒体（水道水）は貯留槽４６に、分級された微粉とともに上部排出口２２から排出される媒体は貯留槽４８に貯留される。そして、スラリー槽４０内のスラリーに固体粒子を投入（補充）するために、固体粒子の供給装置５０が設置されている。なお、サンプリングは、貯留槽４６，４８において行い、濾過・乾燥後に捕集した粉体の重量と粒度分布を測定した。
【００３４】
この実験装置を使用して、供給するスラリーの濃度を５ｗｔ％、供給口１８に供給されるスラリーの入口流量を５００ｌ／ｈｒ、下部排出口２０から排出される流量を入口流量の１０％として実験した結果を図５に示す。図５は、天板２８の回転数と固体粒子（シリカ）の分級点との関係を示すものであって、天板の回転数を０（すなわち停止）としたときには固体粒子の分級点が約１４μｍとなり、天板の回転数を３０００ｍｉｎ−１としたときには分級点が約１１μｍ、天板の回転数を５０００ｍｉｎ−１としたときには分級点が約９．５μｍとなることを示している。
【００３５】
この実験結果によれば、サイクロン本体１２の円筒状の中空部１４の上端に天板２８を追加して配置し、この天板２８を任意の０〜５０００ｍｉｎ-1の回転数で回転させるのみで、分級点を約９．５μｍ〜約１４μｍの約１．５倍の範囲で変更することができることを示している。そして、このハイドロサイクロン分級装置によれば、サイクロン本体１２の大きさを変える必要は全くなく、天板２８とその駆動源を追加するのみなので、図１３に示す従来技術に比較すると、大型化することはなく、コストの上昇も大幅に抑えることができる。
【００３６】
なお、上記実施例に示したハイドロサイクロン分級装置は、本発明の一例を示したものであって、本発明はこれに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、各種の改良や変更を行ってもよいことはいうまでもないことである。
【００３７】
例えば、前記促流部材としては、具体的には、図６，図７に示すような、板状またはブロック状の突起を設けたものを用いることができる。この促流部材は、天板２８の円周上に縁に沿って、円周の概ね４等分以上の数を設けることができる。材質等は特に限定されることはなく、処理対象となるスラリーの性状に基づいて適宜選定すればよい。
【００３８】
図６（（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図）に示す例は、天板２８ａの下面の円周を４等分する位置に、高さＨ，半径方向の長さＬを有する四角形の板状の促流部材２８ｂを設ける例を示している。ここで、促流部材２８ｂの高さＨは、天板２８ａの半径方向の有効長さＬ０の１倍以下とするのが好ましく、また、半径方向の長さＬは、天板２８ａの縁部から、その半径方向の有効長さＬ０の１／５倍〜１倍とするのが好ましい。
【００３９】
また、図７（（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図）に示す例は、促流部材として、三角形板状のものを設ける例を示している。ここでは、天板２８ｃの下面の円周を４等分する位置に、半径方向に対して角度θだけ傾けた方向に、促流部材２８ｄを設ける例を示している。ここで、上述の傾き角θは、０°〜４５°の範囲とすることが好ましい。
【００４０】
図８に、図７に示した促流部材２８ｄを設けた天板２８ｃを、実験装置に適用した状況を示す。このような促流部材２８ｄを設けた天板２８ｃを用いることにより、サイクロン本体内でのスラリーの流れが確実に加速され、また、これに従ってサイクロンによる分級点を変更できる範囲を大きくすることができると考えられる。
【００４１】
本発明においては、これ以外にも、例えば、前述のように、前記上部排出口２２は装置本体に固定されておらず、前記天板と一体的に回転するように構成されていてもよいこと、また、前記天板２８の下面に配設されている促流部材の配設枚数，形状（形だけでなく、例えば、実施例に示した板状以外に、ブロック状のもの等も利用できる）・寸法等は、効果を得られるような範囲内で、任意に選定してよいこと等、変更してよい部分が多い。
【００４２】
図９は本発明の第２の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置における要部の詳細を示す拡大断面図、図１０は図９のＢ−Ｂ線断面図、図１１は本実施例に係るハイドロサイクロン分級装置の特徴的構成である整流部材の拡大断面図、図１２は上述の整流部材の高さと分級精度との関係を示すグラフである。
【００４３】
図９に示す第２の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置と、先に説明した第１の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置との構成上の相違点は、第１の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置が、促流部材として、天板２８単体、またはこれに図６，図７に示したような、板状またはブロック状の突起を設けたものを用いたのに対して、第２の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置では、同様の整流部材として、天板５８ａに回転円筒部５８ｂを設けたものを用いるようにした点にある。これ以外の構成については、両者は同一である。
【００４４】
具体的には、図１０，図１１に示すように、天板５８ａに回転円筒部５８ｂを設けた整流部材５８を用いる。ここで、本実施例に係るハイドロサイクロン分級装置においては、サイクロン本体１２の上方に配置された円筒状の中空部１４の内径ｄ０と、上記整流部材５８の回転円筒部５８ｂの外径Ｄ０並びにその高さＨ０、スラリー供給口１８の内径ｈ０の間に、下記の関係が成立するように構成することが好ましい。
【００４５】
Ｈ０≧ｈ０                                         ……（１）
０.７ｄ０≦Ｄ０≦０.９５ｄ０                       ……（２）
このような寸法関係は、適切な天板（整流部材）の回転数，スラリー供給量と相俟って、好適な分級精度を与えるものである。
以下に説明する実験では、一例として、ｈ０＝１０ｍｍ、ｄ０＝４０ｍｍ、Ｄ０＝３８ｍｍとしているが、本発明はこれに拘束されるものではない。
【００４６】
上述のように、促流部材を整流部材に置き換えた以外は第１の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置と同様の、本実施例に係るハイドロサイクロン分級装置を用いて図４に示したものと同じ実験装置を組み立て、上記整流部材５８の回転円筒部５８ｂの高さＨ０を変化させて以下のような実験を行った。
なお、サイクロン本体の寸法は段落００３１に記載した通りである。
【００４７】
この実験では、スラリーの媒体として水道水を、固体粒子としてシリカ（質量中位径１０.３μｍ、真密度２.２ｇ／ｃｍ３）を使用した。すなわち、図４に示すように、水道水にシリカを分散したスラリーをスラリー槽４０に貯留し、ポンプ４２でこのスラリーをサイクロン本体１２に供給する。
【００４８】
この実験装置を使用して、供給するスラリーの濃度を２ｗｔ％、供給口１８に供給されるスラリーの入口流量を７００ｌ／ｈｒ、下部排出口２０から排出される流量を入口流量の１０％、整流部材５８の回転数を６０００ｍｉｎ−１として実験した結果を図１２に示す。図１２に示した例では、整流部材５８の回転円筒部５８ｂの高さＨ０を、０（すなわち、回転円筒部５８ｂなし。天板５８ａのみ），１０，１５，４０ｍｍと変化させたときの分級結果を、分級精度指数κで示している。
【００４９】
ここで、分級精度指数κ（無次元数）とは、
κ＝Ｄｐ７５／Ｄｐ２５                                  ……（３）
で定義されるものであり、Ｄｐ２５，Ｄｐ７５はそれぞれ、２５％分級径，７５％分級径を示している。なお、この分級精度指数κが１に近づくほど、精度のよい分級であるといえるものである。
【００５０】
図１２に示した結果では、整流部材５８の回転円筒部５８ｂの高さＨ０を高くするほど、上述の分級精度指数κが１に近づく方向であり、分級精度が向上することが示されている。この理由は、整流部材５８の回転円筒部５８ｂの高さＨ０を高くすることが、整流部材５８の回転による流速向上作用、並びに固体粒子を外周方向へ押しやる整流作用に繋がっていることが一因とも考えられる。
【００５１】
なお、上記実施例に示したハイドロサイクロン分級装置も、本発明の一例を示したものであって、本発明はこれに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、各種の改良や変更を行ってもよいことはいうまでもないことは、前述の通りである。
【００５２】
前記整流部材としては、例えば金属板等の表面が滑らかな材料で構成したものに限らず、流れの乱れが生じない程度に表面を意識的に粗らしたもの，凹凸を設けたもの等、種々の変更が可能であり、また、天板と上記整流部材とを一体的に鋳造したもの等も使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置の構成を示す正面断面図である。
【図２】図１のハイドロサイクロン分級装置における要部の詳細を示す拡大断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】第１の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置を採用した実験装置の全体を示す模式図である。
【図５】天板の回転数と分級点との関係を示すグラフである。
【図６】天板の他の実施例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【図７】天板のさらに他の実施例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面図である。
【図８】図７に示した天板を実験装置に適用した状況を示す要部断面図である。
【図９】第２の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置の要部の詳細を示す拡大断面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】第２の実施例に係るハイドロサイクロン分級装置の特徴的構成である整流部材の拡大断面図である。
【図１２】整流部材の高さと分級精度との関係を示すグラフである。
【図１３】ハイドロサイクロン分級装置に付加的な装置を追加することによって分級点を変える、従来技術の試みの一例を示す実験装置の模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ハイドロサイクロン分級装置
１２  サイクロン本体
１４  円筒状の中空部
１６  円錐状の中空部
１８  供給口
２０  下部排出口
２２  上部排出口
２２ａ  支持部
２２ｂ  中空の管
２４  架台
２６  プーリ・カバー
２８，２８ａ，２８ｃ  天板
２８ｂ，２８ｄ  促流部材
３０  ボールベアリング
３２  従動プーリ
３４  モータ
３６  駆動プーリ
３８  ベルト
４０  スラリー槽
４２  ポンプ
４４  流量計
４６，４８  貯留槽
５０  固体粒子の供給装置
５８  整流部材
５８ａ  天板
５８ｂ  回転円筒部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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